PSPC的影响和应对措施

大连中远船务工程有限公司 谷 宇 张 凯 郭永亮 王永刚

一、前 言

为了使船舶压载舱更加安全、耐腐蚀，2006年11月27日—12月8日，IMO的MSC82届会议在土耳其伊斯坦布尔正式通过了《所有类型船舶专用海水压载舱和散货船双舷侧处所保护涂层性能标准》（Performance Standard for Protective Coatings，PSPC）。本标准适用于500总吨以上的所有类型船舶专用海水压载舱和船长不小于150 m的散货船双舷侧处所。该标准的实施时间是在2008年7月1日及以后签署建造合同的，或无建造合同，铺龙骨或建造过程中类似步骤发生在2009年1月1日及以后的，以及2012年7月1日以后交付的船舶。

PSPC的实施对造船的成本和周期影响很大。该标准的实施不仅需要从提高造船精度、改进建造工艺、深化舾装生产设计、提高分段预舾装的完整性和涂层保护等方面提升技术水平和管理水平，还要增加相应设备的投入。如果采用积极手段来应对PSPC的实施，将促进船厂提高管理和工艺水平，这对提高我国造船水平有积极意义。

二、PSPC要点分析及影响

1. 涂层系统的要求

涂层的目标使用寿命为15年，因此涂层膜厚需环氧类涂层320μm（至少两预涂两喷涂）。涂层系统达到其目标使用寿命的能力也取决于钢材处理、涂装和涂层检查及维护。

2. 车间底漆要求

PSPC要求车间底漆须通过涂层预备资格试验。若没有合格预试验证明，在分段二次表面处理时完整的车间底漆须去除70%以上，达到Sa2（ISO8501-1：1988），这就导致认证后的车间底漆价格上升或增加了二次表面处理的施工周期。

3. 一次表面处理

（1）清洁度（除锈等级）

PSPC中要求清洁度（除锈等级）为Sa2.5（ISO 8501-1：1988）。

（2）粗糙度

PSPC中要求粗糙度为30 ~75 μm（ISO8503-1/3：1998）。若达到标准中规定的粗糙度就必须选择适当的磨料配比及调好规定的钢板走速。经我司实测，适合我司设备的钢丸配比为S280：S230=1：1，钢板走速为4.5 m/min，可以满足该要求（视钢板锈蚀等级情况有所不同）。

（3）灰尘等级

PSPC未规定一次表面处理中检查的灰尘等级，我司规定了与PSPC在二次表面处理后相同的“灰尘颗粒大小为3、4、5时，灰尘数量为1级”（ISO8502-3：1992）的灰尘等级要求。为满足此要求，须选择适当硬度的磨料，并控制磨料中的杂质含量，同时配备完善的除尘设备及检查人员，因此会增加设备成本与施工周期。

（4）钢板表面水溶性盐分

PSPC中要求钢板表面水溶性盐分≤50 mg/m2（相当于NaCl）（ISO8502-9：1999）。这就需要在钢板运输过程中采取防雨雪等措施，并缩短钢板存储时间，尽量采用锈蚀等级为A级和B级（ISO8501-1：1988）的板材，同时需控制磨料含盐量，并确保除尘设备的有效性。

（5）油污和其他污染物

要求没有残留。

4. 二次表面处理

（1）结构处理

去除毛边，打磨焊珠，去除焊接飞溅物和任何其他的表面污染物，达到ISO8501-3等级P2。涂装前边缘或处理成半径至少为2 mm的圆角或经过三次打磨，或至少经过等效的加工。

（2）清洁度（除锈等级）

分段阶段，对焊缝及车间底漆破损部位打砂除锈至Sa2.5级，对于车间底漆完好部分的处理方式根据车间底漆的涂层预备资格试验结果而定。如果有合格预试验证明，完好的车间底漆可以保留，表面的锌盐可采用扫砂或其他相当的方式去除；若没有合格预试验证明，完整的车间底漆须去除70%以上，达到Sa2级（ISO8501-1：1988）；如果钢材预处理流水线未经认可或一次表面处理的检测结果未达到PSPC要求，则需要去除100%的车间底漆。

合拢后，对焊缝处的表面处理要求达到St3（ISO8501-1：1988）或更好，或在可行的情况下打砂至Sa2.5。对小面积的破损可采用动力工具处理至St3，对于连续破损面积超过25 m2或破损超过舱室面积2%的处理至Sa2.5。

（3）灰尘等级

二次表面处理的灰尘等级要求与一次表面处理的粗糙度的要求相同，因此二次表面处理需要在室内作业，并配备除尘设备，会增加分段在油漆厂房内的施工周期及人力工时。

（4）粗糙度

经打砂处理表面二次表面处理的粗糙度和一次表面处理要求相同。若要满足要求，需要使用适当的磨料和配比及适当的硬度。由我司现场实际的检测数据知，适合我司设备的磨料配比约为GL25：GL40：S330=4：3：2。

5. 膜厚检验

根据标准CB3718-95的要求，涂层检验采用85/15的原则，结构复杂的表面（如液舱内部）每10 m2左右测1个点，PSPC中规定涂层检查遵循90/10的原则，压载舱平板区域每10 m2测1个点，纵向和横向加强2~3m间隔测量一个数据，相应增加了膜厚检验的工时。

6. 压载舱破损面积及油漆

PSPC中规定，当合拢后的压载舱涂层破损面积超过总面积的2%或相邻破损区域超过25 m2时需要进行打砂处理。舱室内打砂将增加工作量和工期，为减少打砂对完好涂层及周围设施的破坏，工厂还需要准备局部打砂设备，如真空打砂机或海绵打砂设备等。为避免这种情况发生，须在生产过程中做好涂层保护并从设计源头开始着手提高预舾装率以减少合拢后的涂层破损。

7. 检查员资质

PSPC中规定了具有NACEⅡ、FROSIO Ⅲ和主管机关或主管机关认可的组织承认的相同级别、够资格的涂层检查员方可签署检查记录报告。目前船厂有以上资质的人不多，这就需要我厂进行人员资质培训。

8. 涂装技术文件（CTF）

PSPC要求在新船建造阶段由船厂编制涂装技术文件，用于船舶海水压载舱和双舷侧处所的涂层体系规范、船厂和船东的涂装工作记录、涂层系统选择的详细标准、工作规范。检查、保养和修补均应文字化为“涂装技术文件”，并交由主管机关复查。该文件需由涂料制造商提供涂层体系的符合声明或型式认可证书、技术规格书副本、船厂的涂装作业记录、建造期间涂层体系的检查和修补程序、涂层检查人员签发的涂装日志、船厂核实过的检查报告及营运期内涂层系统的保养和修补程序。

三、应对PSPC的优化设计

目前大连中远船务按照PSPC要求，已成功建造并交付了6条散货船。通过积累经验进行优化设计，我司已逐步具备了PSPC设计及建造的能力。我司通过优化设计应对新标准，主要思路是“提前、减少、保护”。“提前”即尽可能将后行焊接工作前移至分段阶段，提高预舾装率与单元完整性；“减少”即通过优化设计，减少后行焊接工作量；“保护”即对于不能提前进行的工序做适当油漆保护。优化设计分为以下几个方面。

1. 优化分段划分

优化分段划分，调整分段缝位置，将原来必须在船台散装的肘板提前到分段阶段安装，减少后续施工对油漆的破坏。优化前后的分段缝位置如图1、2所示。

图1 优化前的分段缝位置

图2 优化后的分段缝位置

2. 采用新型工装脚手架

在过去的船舶建造过程中需要使用脚手管搭设大量作业平台进行辅助生产作业。脚手架搭设工作量巨大，耗时费力，且在油舱、水舱等密闭舱室内作业需要满搭脚手架。所需材料、参与搭设的人越多，安装和拆除时间就越长，造成磕碰的机会就越大，造成的涂层破损就越多。传统脚手架搭设效果如图3所示。

图3 传统脚手架搭设效果

为了实现脚手架搭设的快捷化和施工的方便化，设计人员设计了一种新型夹紧式工装。安装本型工装非常方便、快速，只需要用扳手将两个固定螺栓拧紧铺上踏板即可。该工装可以用于分段搭载前脚手架的预搭设，从而减少船台阶段脚手架搭设时间，缩短船台建造周期。该工艺还可以减少舱室内部脚手管搭设难度及工作量，同时有效减小油漆破坏率。新型夹紧工装搭设效果及搭设型式如图4、5所示。

图4 新型夹紧工装搭设效果图

图5 新型脚手架典型搭设型式示意图

3. 增加单元设计提高完整性

以单元设计规模最大化为目标，推行工序前移，将部分单元前移至分段阶段安装，这样有利于缩短建造周期，降低工时成本。部分舾装件在分段阶段必须完成安装，因此对安装定位和精度都有较高的要求。通过模块单元化设计，提高了先行完整性，减少了后续施工中对油漆的破坏。如我厂建造的沥青船货泵舱甲板集成单元，主要包含船体4个甲板1个甲板室5个分段，管铁舾单元3个、管子约365根、铁舾吊柱桶体、梯子、缆桩等。沥青船货泵舱甲板集成单元状态效果如图6所示。

图6 我厂建造的沥青船货泵舱甲板集成单元状态效果图

通过复合设计增加了专业间的沟通，将多个专业的设计整体考虑，使用共同的支架或基座，减少了装焊数量，从而减少对了涂层的破坏。通过复合设计，我厂建造的9.25万t散货船生根支腿由原来的1 160个减少到500个，减少了660个焊接生根件（减少了56.90%），同时减少了油漆破坏。

4. 实施有效的油漆保护措施

通过实验查知，在甲板面上需要生根的区域先行焊接20 mm厚的垫板可以有效保护甲板背部的油漆。甲板面护漆垫板效果如图7所示。

图7 甲板面护漆垫板效果图

对于以后设备维修需要拆卸的平台、通道，可将它们的底角改成可拆式，并分段安装。可拆式底角效果如图8所示。

图8 可拆式底角效果图

对于合拢焊缝、壁墩安装部位等合拢后不计入油漆破损面积的部位，在分段阶段采用粘贴胶带等方式，在焊接位置设置120 mm不涂漆保护区域，并下发涂装保护区域示意图。涂装保护区情况如图9所示。

图9 分段涂装保护区示意图

四、结束语

PSPC的应用不仅是涂层技术的一次革新，更是关系到整个造船流程和生产能力的全面考验，因此应对PSPC就需要通过现场考察及数据和经验的积累，推进新技术新工艺的研究和应用。在生产管理中，也需要加强PSPC的宣贯和涂层保护意识的宣传，在实际施工过程中加强对涂层的保护，减少破坏，并制定相应的指导性文件。虽然在初期会增加成本，但随着应对措施的逐步应用，可以加强精度管理，节约材料成本，提高分段预舾装率，加快船台/坞的搭载，缩短建造周期，更有利于船厂的生存和发展。

[1]陆信浩,许融明,赵任张.PSPC对建造40万吨矿砂船影响分析及应用研究[J].船舶工程,2010(增刊1):51-54.

[2]汪国平.IMO《涂层性能标准》要点说明与分析[J].造船技术,2007(6):6-9.